Historia de la Computación

Los ordenadores procesan información digital, es decir, información discontinua. En contraste, los calculadores análogos tratan información continua.

La ciencia de la computación tiene su origen en el cálculo, la preocupación del ser humano por realizar operaciones de manera más rápida y eficaz.

El Ábaco: El Primer Instrumento de Cálculo

El ábaco es considerado por los historiadores como el primer intento de máquina para calcular. Se remonta a China, alrededor del 2500 a.C. Los chinos perfeccionaron este dispositivo, que permite sumar, restar, multiplicar y dividir.

Los japoneses lo copiaron y rediseñaron.

Algoritmo: La Base de la Programación

Una posible definición de algoritmo es un conjunto de reglas que permiten obtener un resultado determinado a partir de ciertas reglas definidas. Un algoritmo es una secuencia finita de instrucciones, cada una de las cuales tiene un significado preciso y se ejecuta con tiempo y esfuerzo finito.

El Ábaco Neperiano y los Logaritmos

John Napier: La originalidad de su estudio radica en la aplicación del formalismo matemático en la argumentación. Admitiendo ciertos postulados, llega a demostrar sus proposiciones.

Napier publica su obra, en la cual da a conocer los logaritmos, a los que llama «números artificiales». Gracias a estos números, las multiplicaciones se sustituyen por sumas, las divisiones por restas, las potencias por productos y las raíces por cocientes. Esto simplificó la realización de los cálculos y permitió realizar otros que, sin su invención, no hubieran sido posibles.

El ábaco inventado por Napier servía para el cálculo de productos y cocientes.

Schickard y la Primera Calculadora Mecánica

Schickard construyó la primera calculadora mecánica y, por ello, se le considera el padre de la computación.

Oughtred y la Regla de Cálculo

Oughtred inventó un dispositivo de cálculo basado en los números artificiales, al cual denominó «círculos de proporción». Este instrumento también es conocido como regla de cálculo.

La Pascalina: La Primera Calculadora de Pascal

A los 19 años, Pascal inventó la primera calculadora del mundo. En conjunto con sus elementos, el engranaje proporcionaba un mecanismo de respuesta idéntico al resultado empleando la aritmética. La Pascalina solo podía hacer sumas y restas.

Gottfried Wilhelm Leibniz y la Máquina Multiplicadora

Gottfried Wilhelm Leibniz perfeccionó e inventó otra calculadora que podía multiplicar, pero los avances técnicos no iban a su favor.

Las cosas cambiaron cuando llegó Boole, quien se convirtió en el fundador de la lógica simbólica.

Leibniz fue el primero que propuso el uso de números binarios en los cálculos. Desarrolló una máquina multiplicadora, sin embargo, la tecnología disponible lo limitaba a la hora de realizar operaciones con exactitud.

Mahon y la Máquina Aritmética

La parte fundamental para las máquinas de Babbage fue el desarrollo de una máquina aritmética de calcular por el político Mahon. Inventó dos máquinas de aritmética. La primera ejecutaba cálculos de adición y sustracción. La segunda, arreglando algunos problemas, para no tener errores.

También desarrolló la primera máquina lógica del mundo: el Demostrador de Stanhope, usado para resolver silogismos tradicionales, y manejaba silogismos numéricos y problemas de probabilidad.

El Telar de Jacquard y la Automatización

Jacquard diseñó un telar que no necesitaba adaptarse mecánicamente a cada diseño de tejido.

Babbage y la Máquina Analítica

Babbage elaboró los principios de la computadora digital programable y de propósito general. Al ver el telar de Jacquard, que solo efectuaba sus acciones, tuvo la idea de copiarlo e inventar su propia calculadora con cintas perforadas. También inventó una serie de máquinas, como la diferencial, diseñadas para solucionar problemas matemáticos complejos. Babbage y su socia Byron fueron los verdaderos inventores de la computadora digital moderna. Debido a que la tecnología no era capaz de hacer realidad sus conceptos, y a que la marina dejó de financiarlo, no pudo terminar su máquina. Sin embargo, ya tenía características de un ordenador moderno.

La Máquina Tabuladora de Hollerith

La máquina tabuladora fue desarrollada por Hollerith para procesar datos.

Resumen de los avances: Pascal avanzó gracias a una rueda dentada. La máquina de Pascal conocía la adición y sustracción. Leibniz añadió la multiplicación y división. Le siguió Babbage, automatizando el paso de operación, quien recogió la idea del telar de Jacquard. Tal máquina debía (aunque no pudo concretarla) leer una ficha perforada que contenía la definición de la operación a ejecutar, ejecutarla y leer la siguiente.

Von Neumann y los Conceptos Fundamentales

Von Neumann promueve el paso decisivo hacia la mecanización del tratamiento digital de la información con la invención de nuevos conceptos:

• El programa registrado: Las máquinas de relés poseían elementos de memoria capaces de conservar, en el curso del tratamiento, resultados parciales con vistas a su utilización posterior. Von Neumann tuvo la idea de utilizar la memoria del calculador para almacenar también el programa.
• La ruptura de secuencia: La máquina de programa exterior necesitaba de la intervención humana cada vez que se planteaba una toma de decisión. Von Neumann concibió la idea de hacer automáticas las operaciones de decisión lógica, dándole a la máquina una instrucción. Según el valor obtenido (Verdadero o Falso), la máquina ejecutaría una parte u otra del programa.